DE102017128532B4 - Cable for an electrical device - Google Patents

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Abstract

Kabel (10) für ein elektrisches Gerät,mit wenigstens einem elektrischen Leiter (20), der in einem Isolationsmaterial (12) des Kabels (10) eingebunden ist und von einem elektrisch isolierenden und dampfdichten Außenmantel (14) des Kabels (10) umgeben ist,wobei wenigstens an einer Stelle des Kabels (10) eine semipermeable Membran (30) angeordnet ist, die für Luft und Wasserdampf durchlässig und für flüssiges Wasser undurchlässig ist,wobei im Bereich der semipermeablen Membran (30) zumindest teilweise kein Isolationsmaterial (12) des Kabels (10) verbaut ist,und die semipermeable Membran (30) Teil einer Manschette ist, die um das Kabel (10) verbaut ist,und der Außenmantel (14) des Kabels im Bereich der semipermeablen Membran (30) Ausnehmungen aufweist, so dass eine Entlüftung des Kabels (10) über die semipermeable Membran (30) gewährleistet ist.Cable (10) for an electrical appliance, comprising at least one electrical conductor (20), which is incorporated in an insulating material (12) of the cable (10) and surrounded by an electrically insulating and vapor-tight outer jacket (14) of the cable (10) , wherein at least at one point of the cable (10) a semipermeable membrane (30) is arranged, which is permeable to air and water vapor and impermeable to liquid water, wherein in the region of the semipermeable membrane (30) at least partially no insulation material (12) of the Cable (10) is installed, and the semipermeable membrane (30) is part of a sleeve which is installed around the cable (10), and the outer sheath (14) of the cable in the region of the semi-permeable membrane (30) has recesses, so that a venting of the cable (10) via the semipermeable membrane (30) is ensured.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabel für ein elektrisches Gerät.The invention relates to a cable for an electrical device.

Aus der DE 11 2007 002 229 B4 ist bereits eine Kabeldurchführung mit einem Membranventil zur Entlüftung eines Gehäuses bekannt, bei der die Kabelführung ein Gewinde zum Anschluss an das Gehäuse aufweist. Innerhalb der Kabelführung sind Kanäle ausgebildet, die das mit der Kabelführung verbundene Gehäuse über Bohrungen entlüften. Zwischen den Kanälen und den Bohrungen ist eine semipermeable Membran vorgesehen, so dass Wasserdampf nach außen dringen kann, ohne dass Wasser in flüssiger Form ins Gehäuse gelangen kann. Die Kabeldurchführung umschließt das vom Gehäuse nach außen geführte Kabel hermetisch, so dass zwischen Kabel und Kabeldurchführung kein Gas- oder Dampfaustausch stattfindet.From the DE 11 2007 002 229 B4 already a cable bushing with a diaphragm valve for venting a housing is known in which the cable guide has a thread for connection to the housing. Channels are formed inside the cable guide which vent the housing connected to the cable guide via bores. Between the channels and the holes, a semi-permeable membrane is provided so that water vapor can escape to the outside, without water can get into the housing in liquid form. The cable gland hermetically encloses the cable routed to the outside of the housing so that no gas or vapor exchange takes place between the cable and the cable gland.

Aus der DE 10 2004 038 429 A1 ist ein elektrischer Anschluss für ein elektrisches Gerät offenbart, das ein Anschlusskabel mit Druckausgleichsmitteln aufweist. Das Kabel weist Öffnungen auf, über die ein Druckausgleich zwischen dem Steuergerät und der äußeren Atmosphäre erfolgen kann. Diese Öffnungen sind mit einer flüssigkeitsabweisenden Abdeckung umgeben.From the DE 10 2004 038 429 A1 discloses an electrical connection for an electrical device having a connection cable with pressure compensation means. The cable has openings through which a pressure equalization between the controller and the external atmosphere can take place. These openings are surrounded by a liquid-repellent cover.

Die DE 20 2007 000 846 U1 zeigt eine Kabelsteckverbindung mit einem Membranventil, das die Steckverbindung atmungsaktiv aber hydroskopisch dicht ausgestaltet. Das Membranventil ist hierbei als semipermeabler Filter mit Stütz- und Dichtring ausgestaltet.The DE 20 2007 000 846 U1 shows a cable connector with a diaphragm valve, which makes the connector breathable but hydroscopically dense. The diaphragm valve is designed here as a semi-permeable filter with support and sealing ring.

Die EP 0 541 530 B1 zeigt unter anderem eine Vorrichtung zum Verbinden gespleißter Stromkabel. Im Bereich der Spleißung sind die Innenleiter abisoliert und über ein Verbindungselement elektrisch verbunden und aufgespreizt. Der Spreizung- und Verbindungsbereich ist wasserdicht eingekapselt.The EP 0 541 530 B1 shows, inter alia, a device for splicing spliced power cables. In the area of the splice, the inner conductors are stripped and electrically connected and spread over a connecting element. The spread and connection area is encapsulated watertight.

Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere für Gehäuse, die über kein Druckausgleichselement verfügen, eine Entlüftung bereitzustellen.The object of the invention is to provide a vent, in particular for housings which have no pressure compensation element.

Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Kabel gelöst.The object is achieved by the cable according to the invention.

Erfindugsgemäß ist ein Kabel für ein elektrisches Gerät vorgesehen, mit wenigstens einem elektrischen Leiter, der in einem Isolationsmaterial des Kabels eingebunden und von einem elektrisch isolierenden und wasserdampfdichten Außenmantel des Kabels umgeben ist,
wobei wenigstens an einer Stelle des Kabels eine semipermeable Membran angeordnet ist, die für Luft und Wasserdampf durchlässig und für flüssiges Wasser undurchlässig ist,
und im Bereich der semipermeablen Membran zumindest teilweise kein Isolationsmaterial des Kabels verbaut ist,
wobei die semipermeable Membran als Teil einer Manschette ausgebildet, die um das Kabel verbaut ist, wobei der Außenmantel des Kabels im Bereich der Membran unterbrochen ist oder Ausnehmungen aufweist, so dass eine Entlüftung des Kabels über die Membran gewährleistet ist.According to the invention, a cable for an electrical device is provided, with at least one electrical conductor, which is integrated in an insulating material of the cable and surrounded by an electrically insulating and water-tight outer jacket of the cable,
wherein at least at one point of the cable a semipermeable membrane is arranged which is permeable to air and water vapor and impermeable to liquid water,
and in the region of the semipermeable membrane at least partially no insulation material of the cable is installed,
wherein the semipermeable membrane is formed as part of a sleeve, which is installed around the cable, wherein the outer jacket of the cable is interrupted in the region of the membrane or has recesses, so that a venting of the cable is ensured via the membrane.

Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass für die Entlüftung eines Gehäuses keine separaten Bauteile benötigt werden, sondern eine Entlüftung allein durch das Anschließen eines erfindungsgemäßen Kabels realisiert werden kann.This approach has the advantage that no separate components are required for the venting of a housing, but a vent can be realized solely by connecting a cable according to the invention.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Bereich der semipermeablen Membran die elektrisch isolierten Leiter aufgespreizt sind.It is particularly advantageous if the electrically insulated conductors are spread open in the region of the semipermeable membrane.

Wobei die Aufspreizung der Leiter wenigstens soweit erflogt, dass ein Flüssigkeitstransport entlang der Leiter infolge einer Kapillarwirkung unterbunden ist.Wherein the spreading of the conductors at least so far erflogt that a liquid transport along the ladder is prevented due to capillary action.

Dies Vorgehen hat den Vorteil, dass durch Aufspreizen der Leiter eine Kapillarwirkung für einen Wassertransport zwischen Leiter und Isolationsmaterial vermieden werden kann.This approach has the advantage that by spreading the conductor capillary action for water transport between conductor and insulation material can be avoided.

Besonders nützlich ist es, wenn im Bereich der Membran die Isolationsummantelung der Leiter zumindest teilweise entfernt ist.It is particularly useful if the insulation sheathing of the conductors is at least partially removed in the region of the membrane.

Bevorzugt sind zur Beabstandung der Leiter im Bereich der Membran Abstandshalter vorgesehen.Spacers are preferably provided for spacing the conductors in the region of the membrane.

Ebenso vorteilhaft ist es, ein elektrisches Gerät mit einem Kabel in der vorgenannten Art und Weise auszustatten.It is equally advantageous to equip an electrical device with a cable in the aforementioned manner.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen schematisch:

  • 1 ein Kabel mit einer Membran,
  • 2 ein Kabel mit einer Membran und Aufspreizung,
  • 3 ein Kabel mit einer Kabelentlüftungsvorrichtung,
  • 4 eine Ausführung gemäß 3 mit einer Schutzvorrichtung.
They show schematically:
  • 1 a cable with a membrane,
  • 2 a cable with a membrane and spreading,
  • 3 a cable with a cable ventilation device,
  • 4 an embodiment according to 3 with a protection device.

1 zeigt ein mehradriges Kabel 10 mit drei elektrischen Leitern 20 innerhalb eines Außenmantels 14 des Kabels 10. Die Leiter 20 innerhalb des Kabels 10 sind mit Hilfe eines Isolationsmaterials 12 des Kabels 10 fixiert, wobei im dargestellten Fall jeder Einzelleiter 20 zudem jeweils eine eigene Isolationsummantelung 21 aufweist. Je nach Ausführung kann ggf. innerhalb des Kabelstrangs auf ein solche Isolationsummantelung 21 verzichtet werden. 1 shows a multi-core cable 10 with three electrical conductors 20 inside an outer jacket 14 of the cable 10 , The ladder 20 inside the cable 10 are with the help of an insulation material 12 of the cable 10 fixed, in the case illustrated each individual conductor 20 also each with its own insulation sheath 21 having. Depending on the design, it may be possible to have such an insulation sheath inside the cable harness 21 be waived.

Zur Entlüftung des Kabels 10 und insbesondere um Wasserdampf nach außen zu leiten ist im Kabelstrang des Kabels 10 eine Öffnung mit semipermeablen Membran 30 vorgesehen, die für Luft und Wasserdampf durchlässig und für flüssiges Wasser undurchlässig ist.For bleeding the cable 10 and in particular to direct water vapor to the outside is in the cable harness of the cable 10 an opening with semipermeable membrane 30 provided, which is permeable to air and water vapor and impermeable to liquid water.

Zur Vermeidung eines durch Kapillarwirkung verursachten Wassertransports entlang des Isolationsmaterials 12 des Kabels 10 und/oder des Isolationsmantels 21 der Leiter 21 ist es erfindungsgemäß vorgesehen, im Bereich der Membran 30 zumindest das Isolationsmaterial 12 des Kabels 10 zu entfernen. Im dargestellten Fall ist zudem auch die Isolationsummantelung 21 der Leiter 20 entfernt. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen werden die abisolierten Leiter 20 mit Hilfe eines Abstandshalters 40 auf Abstand gehalten.To avoid water transport caused by capillary action along the insulation material 12 of the cable 10 and / or the insulation jacket 21 the leader 21 It is inventively provided in the region of the membrane 30 at least the insulation material 12 of the cable 10 to remove. In the case shown is also the insulation sheath 21 the leader 20 away. To avoid short circuits, the stripped conductors 20 with the help of a spacer 40 kept at a distance.

Das erfindungsgemäße Kabel 10 kann vorteilhaft an hier nicht gezeigten elektrischen Geräten Verwendung finden, die selbst keine Entlüftung aufweisen. Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Kabeldurchführungen bekannt, die direkt am Gerät verbaut werden und über Luftkanäle und dort angeordneten Membranen auch für eine Entlüftung und insbesondere einen Abtransport von Wasserdampf sorgen.The cable according to the invention 10 can be used advantageously on electrical devices, not shown here, which themselves have no vent. Cable bushings are known from the prior art, for example, which are installed directly on the device and also provide ventilation and in particular a removal of water vapor via air ducts and membranes arranged there.

Problematisch an solchen Anordnungen ist, dass aufgrund der thermischen Volumenänderungen des vom Gehäuse umschlossenen Gases ein so genannter Pumpeffekt entsteht, der im ungünstigen Fall dazu führt, dass über die angeschlossenen Kabel Wasserdampf und ggf. auch bereits kondensiertes Wasser ins Gehäuse gezogen wird.The problem with such arrangements is that due to the thermal volume changes of the gas enclosed by the housing, a so-called pumping effect arises, which leads in the unfavorable case that steam and possibly also already condensed water is drawn into the housing via the connected cables.

Durch das erfindungsgemäße Vorgehen wird dieser Effekt zuverlässig unterbunden.By the procedure according to the invention, this effect is reliably prevented.

Zentrale Idee der erfindungsgemäßen Lösung ist, die ans Gerät angeschlossenen Kabel 10 derart auszuführen, das ein Wasser- / Wasserdampftransport über die Kabel unterbunden wird. Zudem ist das Kabel 20 derart ausgeführt, dass auch das Gehäuse über das angeschlossene Kabel entlüftet werden kann. Hierzu ist es notwendig, dass das Kabel 10 im Außenumfang wasserdampfundurchlässig ans Gehäuse angeschlossen wird. Insbesondere wäre es nicht von Vorteil, wenn das Kabel über einen Stecker, der eine semipermeable Membran zur Entlüftung aufweist angeschlossen würde. Es hat sich nämlich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Gasaustausch nicht unmittelbar am Gehäuse, sondern mit einem Abstand zum Gehäuse erfolgt.The central idea of the solution according to the invention is the cable connected to the device 10 perform such that a water / water vapor transport is prevented via the cable. In addition, the cable 20 designed so that the housing can be vented via the connected cable. For this it is necessary that the cable 10 in the outer circumference water vapor impermeable to the housing is connected. In particular, it would not be advantageous if the cable were connected via a plug having a semipermeable membrane for venting. It has proven to be particularly advantageous if the gas exchange does not take place directly on the housing, but at a distance from the housing.

2 zeigt eine weitere Variante bei der im Bereich der Membran die durchgeführten Leiter 20 aufgespreizt sind, um einen Wassertransport durch Kapillarwirkung effektiv zu unterdrücken, zudem erschließt sich durch die Aufspreizung ein größerer von Isolationsmaterial befreiter Raum, in dem ggf. vorhandenes Wasser in flüssiger Form verdunsten und über die semipermeable Membran 30 nach außen geführt werden kann. 2 shows a further variant in the area in the membrane, the performed conductor 20 spread apart in order to effectively suppress water transport by capillary action, also opens up by the spreading of a larger space liberated from insulation material in which any water present in liquid form evaporate and on the semipermeable membrane 30 can be led to the outside.

In einer nicht gezeigten Variante ist es ebenso denkbar, die wasserdampfdurchlässige Membran 30 als Teil einer Manschette auszubilden, die dann über einen von Isolationsmaterial 12 befreiten Bereich geschoben und fixiert werden kann. In diesem Bereich können dann ggf. auch die Leiter 20 abisoliert werden und mit Abstandshalter auf Abstand gehalten werden. Der Außenmantel 14 des Kabels 10 wäre zumindest im Bereich der Membran 30 für den Gasaustausch zu unterbrechen.In a variant, not shown, it is also conceivable, the water vapor permeable membrane 30 as part of a cuff, which then over one of insulation material 12 liberated area can be pushed and fixed. In this area can then possibly also the ladder 20 be stripped and kept at a distance with spacers. The outer jacket 14 of the cable 10 would be at least in the area of the membrane 30 for the gas exchange to interrupt.

Die nicht erfindungsgemäße 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Entlüftung mit Hilfe einer Kabelentlüftungsvorrichtung 50 realisiert ist. Diese Vorrichtung 50 weist zwei Öffnungen auf über die Kabel 10 zugeführt und über eine Abdichtung 52 wasserdampfdicht eingefasst werden können.The non-inventive 3 shows a further embodiment in which the vent by means of a cable ventilation device 50 is realized. This device 50 has two openings over the cables 10 fed and via a seal 52 can be enclosed impermeable to water vapor.

Im dargestellten Fall ist jeweils an den Öffnungen eine Kontaktierungsvorrichtung 55 vorgesehen, mit denen die von außen kommenden Leiter 20 mit den Innenleitern 25 der Kabelentlüftungsvorrichtung 50 verbunden werden können.In the case shown, a contacting device is in each case at the openings 55 provided, with which the coming from outside ladder 20 with the inner conductors 25 the cable ventilation device 50 can be connected.

Zur Vermeidung elektrischer Kurzschlüsse ist wie in den vorgenannten Beispielen ein Abstandshalter 40 vorgesehen.To avoid electrical short circuits, as in the aforementioned examples, a spacer 40 intended.

In einer nicht dargestellten Variante ist es auch denkbar, die Innenleiter 25 ohne Aufspreizung auszuführen.In a variant, not shown, it is also conceivable, the inner conductor 25 without spreading.

Die nicht erfindungsgemäße 4 zeigt im Unterschied zur 3 eine Variante bei der die Membran 30 mit einer Schutzvorrichtung 58 eingefasst ist, die beispielsweise als erhöhte Umrandung ausgeführt sein kann.The non-inventive 4 shows in contrast to 3 a variant in which the membrane 30 with a protection device 58 is bordered, which may for example be designed as raised border.

Im Hinblick auf alle vorgenannten Ausführungsbeispiele gemäß 1 bis 4 sei angemerkt, dass die Anordnung der Membran 30 nicht auf die dargestellte Position beschränkt ist, insbesondere können auch mehr als eine Membran 30 verbaut sein.With regard to all the aforementioned embodiments according to 1 to 4 It should be noted that the arrangement of the membrane 30 is not limited to the position shown, in particular more than one membrane 30 be installed.

Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass die Isolationsummantelung 21 der Leiter 20 nicht über die gesamte Längserstreckung des Volumens im Bereich der Membran unterbrochen ist, sondern nur soweit, dass ein Flüssigkeitstransport mittels Kapillarwirkung zuverlässig unterbunden werden kann.Furthermore, it can also be provided that the insulation sheath 21 the leader 20 is not interrupted over the entire longitudinal extension of the volume in the region of the membrane, but only to the extent that a liquid transport can be reliably prevented by capillary action.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kabelelectric wire
1212
Isolationisolation
1414
Außenmantelouter sheath
2020
elektrischer Leiterelectrical conductor
2121
Isolationsummantelunginsulation sheathing
2525
Innenleiterinner conductor
3030
semipermeable Membransemipermeable membrane
4040
Abstandshalterspacer
5050
KabelentlüftungsvorrichtungCable venting device
5252
Abdichtungseal
5555
Kontaktierungsvorrichtungcontacting
5858
Schutzvorrichtungguard

Claims (5)

Kabel (10) für ein elektrisches Gerät, mit wenigstens einem elektrischen Leiter (20), der in einem Isolationsmaterial (12) des Kabels (10) eingebunden ist und von einem elektrisch isolierenden und dampfdichten Außenmantel (14) des Kabels (10) umgeben ist, wobei wenigstens an einer Stelle des Kabels (10) eine semipermeable Membran (30) angeordnet ist, die für Luft und Wasserdampf durchlässig und für flüssiges Wasser undurchlässig ist, wobei im Bereich der semipermeablen Membran (30) zumindest teilweise kein Isolationsmaterial (12) des Kabels (10) verbaut ist, und die semipermeable Membran (30) Teil einer Manschette ist, die um das Kabel (10) verbaut ist, und der Außenmantel (14) des Kabels im Bereich der semipermeablen Membran (30) Ausnehmungen aufweist, so dass eine Entlüftung des Kabels (10) über die semipermeable Membran (30) gewährleistet ist.Cable (10) for an electrical appliance, with at least one electrical conductor (20) which is integrated in an insulation material (12) of the cable (10) and is surrounded by an electrically insulating and vapor-tight outer jacket (14) of the cable (10), wherein at least at one point of the cable (10) a semi-permeable membrane (30) is arranged, which is permeable to air and water vapor and impermeable to liquid water, wherein in the region of the semipermeable membrane (30) at least partially no insulation material (12) of the cable (10) is installed, and the semi-permeable membrane (30) is part of a sleeve which is fitted around the cable (10), and the outer sheath (14) of the cable in the region of the semi-permeable membrane (30) recesses, so that a venting of the cable (10) via the semipermeable membrane (30) is ensured. Kabel nach Anspruch 1, das wenigstens zwei elektrische Leiter (20) aufweist und bei dem im Bereich der semipermeablen Membran (30) die elektrischen Leiter (20) aufgespreizt sind.Cable to Claim 1 , which has at least two electrical conductors (20) and in which in the region of the semipermeable membrane (30), the electrical conductors (20) are spread. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Bereich der semipermeablen Membran (30) eine Isolationsummantelung (21) des wenigstens einen Leiters (20) zumindest teilweise entfernt ist.Cable according to one of the preceding claims, wherein in the region of the semipermeable membrane (30) an insulation sheathing (21) of the at least one conductor (20) is at least partially removed. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das wenigstens zwei elektrische Leiter (20) aufweist und bei dem im Bereich der semipermeablen Membran (30) Abstandshalter (40) zur Beabstandung der Leiter (20) angeordnet sind.Cable according to one of the preceding claims, which has at least two electrical conductors (20) and in which spacers (40) for spacing the conductors (20) are arranged in the region of the semipermeable membrane (30). Elektrisches Gerät mit einem Kabel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.Electrical device with a cable (10) according to one of Claims 1 to 4 ,
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